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systematische Messunsicherheit abschätzen?
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ThePro
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Anmeldungsdatum: 31.05.2007
Beiträge: 13

BeitragVerfasst am: 28 Jun 2007 - 13:26:31    Titel: systematische Messunsicherheit abschätzen?

Hallo!
Wir mussten letztens in Physik einen Versuch machen, wo wir die Torsion an Drillstäben untersucht haben. Vor den Messungen sollten wir die Länge der Stäbe, sowie die Radien an 5 verschiedenen stellen messen und folgendermaßen auswerten:

Berechnen Sie die Mittelwerte und die statistischen Messunsicherheiten (95%-iges Vertrauensniveau) der Radien r der Drillstäbe.
Das ist soweit noch klar, nur was meint er mit:

Schätzen Sie die systematische Messunsicherheit für die Längen l der Drillstäbe, der Abstände R gemäß des Messverfahrens ab.
Was meint er mit schätzen? Soll ich irgendwas raten? :>

Hier mal ein paar Werte:
Stab1: länge: 500mm, radius mittelwert: 2,014cm, stdabweichung: 0,012cm
Stab2: länge: 500mm, radius mittelwert: 3,974cm, stdabweichung: 0,012cm
Stab3: länge: 299mm, radius mittelwert: 1,974cm, stdabweichung: 0,012cm


http://www.fh-nordhausen.de/uploads/media/Versuch_M1_01.pdf
TheHornedGod
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Anmeldungsdatum: 17.11.2005
Beiträge: 827

BeitragVerfasst am: 28 Jun 2007 - 16:35:46    Titel:

hallo.

Was genau ist denn das Messverfahren beim abmessen der Stablängen?

Grundsätzlich, wenn er sagt abschätzen heisst das soviel wie raten ja. Nur halt überlegt raten, mit begründung.
Wenn man den Stab allerdings mit Meterstab oder ähnlichem abmisst gibts da keinen systematischen Fehler, sondern nur einen statistischen anlege/ablesefehler.
Daher wärs wichtig, dass du uns das Messverfahren sagst, damit wir sehen, wo da ein Systematischer Fehler liegen könnte Smile
ThePro
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Anmeldungsdatum: 31.05.2007
Beiträge: 13

BeitragVerfasst am: 01 Jul 2007 - 05:16:18    Titel:

Wir verwendeten ein Lineal. Das Problem war, dass die Stäbe in einem durchsichtigen Plastik-Klotz eingelassen waren, welche etwa in der Mitte des Klotzes endeten, weshalb wir ein wenig schätzen mussten.

Es dürfte sich also - nach deinen Aussagen - um einen statistischen/ablesefehler handeln. Smile
Ich würde auf etwa 1 bis höchstens 2 centimeter tippen.
MothersLittleHelper
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Anmeldungsdatum: 01.04.2007
Beiträge: 2501

BeitragVerfasst am: 01 Jul 2007 - 10:30:01    Titel:

Ich glaube, das in dieser Situation mit systematischem Fehler etwas von dieser Art gemeint ist.



Um das Ende des Stabs "exakt" mit Lineal abzugleichen, muss der Beobachter senkrecht auf Messskala und Stabende gucken (rote Linie).
[Das ist auch der Grund, warum z.B. bei (guten) analogen Multimetern noch ein Spiegelstreifen angebracht ist. Man hat die richtige Ableseposition erreicht, wenn das Bild des Zeigers im Spiegel genau hinter dem Zeiger ist.]

Der systematische Fehler entsteht, wenn der Beobachter sich nicht die Mühe macht, diese senkrechte Position einzunehmen, sondern die Skala "schräg" abliest (blaue Linie).
Dabei ist einmal die Brechung zu beachten, eventuell auch noch einmal im Lineal. (In der Zeichnung war ich davon ausgegangen, dass über die obere Kante des Lineals das Stabende anvisiert wird.
Dann spielt es eine Rolle, wo die Skala am Lineal markiert ist. Direkt an der Seite zum Plexiglas oder auf der Seite zum Beobachter.
ThePro
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Anmeldungsdatum: 31.05.2007
Beiträge: 13

BeitragVerfasst am: 03 Jul 2007 - 15:25:22    Titel:

Genau um diesen Fehler geht es. Smile
Jo wie gesagt, schätzungsweise werden wir um 1 bis 2 centimeter danebenliegen, da wir uns nicht die Mühe machten exakt von oben aufs Lineal zu schauen.
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